JP2013136314A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前突時における車体前部の変形を抑制することができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部２の車両内側に、ダッシュパネル４に対応するダッシュパネル対応補強板部１１と、フロアパネル５に対応するフロアパネル対応補強板部１２と、フロアトンネル６に対応するフロアトンネル対応補強板部１３と、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部１４と、を有する補強部材３を設け、タイヤハウス対応補強板部１４に、車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向に延設されるタイヤハウスビード２３ａを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤハウスを備える車体前部構造に関する。

特許文献１には、ダッシュパネルのタイヤハウス部に、ダッシュパネルとホイルハウスとの境界から車両前後方向後方に延設されるビードを設けた車体前部構造が開示されている。

特開２０１１−２０１３３１号公報

本発明者が前突時における車体前部の変形について研究したところ、前突時は、フロントサイドメンバからの荷重入力によりダッシュパネルが車幅方向の線に沿って折れ曲がり、このダッシュパネルの曲げ線に沿ってタイヤハウスに高い応力が作用することが分かった。また、タイヤハウスに作用する高い応力の高応力線が、タイヤハウスの車幅方向外側端縁にまで達することも分かった。このような研究結果によれば、前突時のフロントサイドメンバからの荷重入力に対して車体前部の変形を抑制する観点からは、依然、改善の余地がある。

そこで、本発明は、前突時における車体前部の変形を抑制することができる車体前部構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車体前部構造は、車体前部におけるタイヤハウスを構成する部位において、車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向に延設されるビードを有する。

本発明に係る車体前部構造によれば、車体前部におけるタイヤハウスを構成する部位に、車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向にビードが延設されているため、前突時におけるフロントサイドメンバからの荷重入力に対して高い応力が作用するタイヤハウスの剛性を効果的に向上させることができる。これにより、前突時における車体前部の変形を抑制することができる。

また、本発明は、タイヤハウスに接合されてタイヤハウスを二重構造とする補強部材を更に有するものとすることができる。このように、補強部材によりタイヤハウスを二重構造とすることで、前突時における車体前部の変形を一層抑制することができる。

また、本発明は、補強部にビードが形成されているものとすることができる。このように、補強部にビードを形成することで、タイヤハウス自体にビードを形成しなくてもタイヤハウスの剛性を向上させることができる。

また、本発明は、補強部材が、タイヤハウス、ダッシュパネル、フロアパネル及びフロアトンネルを跨いで、車幅方向全体に亘ってタイヤハウス、ダッシュパネル、フロアパネル及びフロアトンネルの車両内側に配設されるものとすることができる。このように構成することで、１枚の補強部材で、タイヤハウス、ダッシュパネル、フロアパネル及びフロアトンネルの補強を行うことができる。

本発明に係る車体前部構造は、ダッシュパネルにおけるタイヤハウスを構成する部位において、ダッシュパネルとフロントサイドメンバとの接合部を中心とした放射状に延設されるビードを有する。

前突時は、フロントサイドメンバからダッシュパネルに衝突荷重が入力されるが、その際、ダッシュパネルに入力された荷重はダッシュパネルとフロントサイドメンバとの接合部を中心として放射状に広がって行く。そこで、ダッシュパネルにおけるタイヤハウスを構成する部位に、ダッシュパネルとフロントサイドメンバとの接合部を中心とした放射状に延設されるビードを形成することで、前突時におけるフロントサイドメンバからの荷重入力に対する変形抵抗を向上させることができる。

本発明によれば、前突時における車体前部の変形を抑制することができる。

第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。 補強部材を除いた車体前部構造を示す斜視図である。 図２に示す車体前部構造の透視図である。 補強部材を示す斜視図である。 図１に示すＶ−Ｖ線における断面図である。 図１に示すＶＩ−ＶＩ線における断面図である。 第２の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。 第３の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。 変形例における車体前部構造を示す斜視図である。 第４の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。 前突時におけるタイヤハウスの応力分布例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車体前部構造の実施形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、上下方向は、車両上下方向における上下方向を意味し、前後方向は、車両前後方向における前後方向を意味する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。図２は、補強部材を除いた車体前部構造を示す斜視図である。図３は、図２に示す車体前部構造の透視図である。図４は、補強部材を示す斜視図である。図５は、図１に示すＶ−Ｖ線における断面図である。図６は、図１に示すＶＩ−ＶＩ線における断面図である。なお、図５において、Ｆｒは、車両前後方向前方を示しており、Ｕｐは、車両上下方向上方を示している。

図１〜図４に示すように、本実施形態に係る車体前部構造１は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７を備え車幅方向全体に亘る車体前部２と、車体前部２の車両内側に配設される補強部材３と、を備えている。

図１に示すように、ダッシュパネル４は、エンジンルームと車室内とを画成するパネルである。ダッシュパネル４は、車両上下方向上部に配置される垂直壁部４ａと、車両上下方向上部に配置されるトーボード４ｂと、を備えている。垂直壁部４ａは、車幅方向全体に亘って車両上下方向に延びている。トーボード４ｂは、垂直壁部４ａの下端縁から車両前後方向後方に傾斜しながら車両上下方向下方へ向けて延びている。このため、垂直壁部４ａとトーボード４ｂとの接続位置に、車幅方向に延びるダッシュ中央稜線Ｌ１が形成されている。なお、垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂには、ケーブル類などが挿通される貫通孔が複数箇所に形成されている。

フロアパネル５は、車幅方向全体に亘って車両前後方向に延びている。すなわち、フロアパネル５は、トーボード４ｂの下端縁から車両前後方向後方へ向けて延びている。このため、トーボード４ｂとフロアパネル５との接続位置に、車幅方向に延びるダッシュ下部稜線Ｌ２が形成されている。

フロアトンネル６は、車幅方向中央部において車両前後方向に延びている。すなわち、フロアトンネル６は、トーボード４ｂ及びフロアパネル５の車幅方向中央部が、車両内側である車両上下方向上側に膨出した形状となっている。フロアトンネル６は、左右のフロアパネル５から車幅方向中心側に傾斜しながら車両上下方向上方へ向けて延びる一対の側壁部６ａと、一対の側壁部６ａの車両上下方向上端縁に接続される上壁部６ｂと、を備えている。このため、トーボード４ｂ及びフロアパネル５と側壁部６ａとの接続位置に、車両前後方向に延びる一対のトンネル下部稜線Ｌ３が形成されている。また、側壁部６ａと上壁部６ｂとの接続位置に、車両前後方向に延びる一対のトンネル上部稜線Ｌ４が形成されている。

タイヤハウス７は、車幅方向両端部に配置されて、車両のフロントタイヤ（不図示）を覆うように湾曲している。すなわち、タイヤハウス７は、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５の車幅方向両端部が、車両内側に膨出した形状となっている。このため、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５とタイヤハウス７との接続位置に、タイヤハウス７の形状に沿って湾曲したタイヤハウス稜線Ｌ５が形成されている。タイヤハウス稜線Ｌ５は、ダッシュ中央稜線Ｌ１及びダッシュ下部稜線Ｌ２と交差する方向に形成されており、ダッシュ中央稜線Ｌ１の車幅方向外側にタイヤハウス７が配置されている。

そして、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７は、１枚の鋼板により、又は複数枚の鋼板を溶接などで接合することにより、形成されている。

図３に示すように、車体前部２の車両外側には、フロアトンネル６の車幅方向両側に配置されて車両前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバ８が接合されている。

フロントサイドメンバ８は、エンジンルームにおいて車両前後方向に延びるフロントサイドレール９の車両前後方向後端に接合されている。フロントサイドメンバ８は、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５の車両外側に接合されており、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５に沿って略車両前後方向後方に延びている。フロントサイドメンバ８は、車幅方向両端部に車幅方向に延びる一対のフランジ部８ａと、この一対のフランジ部８ａの内側端縁から車両外側へ向けて延びる一対の側壁部８ｂと、一対の側壁部８ｂの車両外側端縁に接続される底壁部８ｃと、を備えている。このため、フランジ部８ａと側壁部８ｂとの接続位置に、フロントサイドメンバ８に沿って略車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ稜線Ｌ６が形成されている。

ところで、前突時などに生じる車両前後方向の衝突荷重は、フロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８から垂直壁部４ａに入力される。そこで、垂直壁部４ａには、フロントサイドメンバ８が接合される位置に、車幅方向に延びるダッシュクロスビード１０が形成されている。

ダッシュクロスビード１０は、垂直壁部４ａの一部が車両内側又は車両外側に膨出した形状となっている。このため、垂直壁部４ａとダッシュクロスビード１０との接合位置に、ダッシュクロスビード１０を囲う細長い環状のクロスビード稜線Ｌ７が形成されている。

図１に示すように、補強部材３は、車体前部２を補強する部材である。補強部材３は、ダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７を跨いで、車幅方向全体に亘ってダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７の車両内側に配設されている。補強部材３は、１枚の鋼板を屈曲することにより形成されている。車体前部２の補強という観点からは、補強部材３の素材は、超高強度材料（超ハイテン材）であることが好ましい。そして、補強部材３は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と、スポット溶接などにより接合されている。

図４に示すように、補強部材３は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と略同じ形状に形成されており、ダッシュパネル４に対応するダッシュパネル対応補強板部１１と、フロアパネル５に対応するフロアパネル対応補強板部１２と、フロアトンネル６に対応するフロアトンネル対応補強板部１３と、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部１４と、を備えている。更に、ダッシュパネル対応補強板部１１は、垂直壁部４ａに対応する垂直壁部対応補強板部１１ａと、トーボード４ｂに対応するトーボード対応補強板部１１ｂと、を備えている。また、フロアトンネル対応補強板部１３は、フロアトンネル６の側壁部６ａに対応するフロアトンネル側壁対応補強板部１３ａと、フロアトンネル６の上壁部６ｂに対応するフロアトンネル上壁対応補強板部１３ｂと、を備えている。

補強部材３には、補強部材３の一部を車室内側に膨出させた複数のビードが形成されている。具体的に説明すると、補強部材３には、トンネル下部ビード２１と、トンネル上部ビード２２と、タイヤハウスビード２３と、フロントサイドメンバビード２４と、クロスビード２５と、薄ビード２６と、が形成されている。

トンネル下部ビード２１は、トンネル下部稜線Ｌ３（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、トンネル下部稜線Ｌ３に沿って車両前後方向に延びている。トンネル下部ビード２１は、フロアパネル対応補強板部１２とフロアトンネル側壁対応補強板部１３ａとの接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、フロアパネル５及びフロアトンネル６の側壁部６ａとトンネル下部ビード２１とにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成されている（図１及び図６参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

トンネル上部ビード２２は、トンネル上部稜線Ｌ４（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、トンネル上部稜線Ｌ４に沿って車両前後方向に延びている。トンネル上部ビード２２は、フロアトンネル側壁対応補強板部１３ａとフロアトンネル上壁対応補強板部１３ｂとの接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、フロアトンネル６の側壁部６ａ及び上壁部６ｂとトンネル上部ビード２２とにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成されている（図１及び図６参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

タイヤハウスビード２３は、タイヤハウス対応補強板部１４に形成されるビードであり、タイヤハウス対応補強板部１４を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、タイヤハウス７とタイヤハウスビード２３とにより、閉断面が形成されている（図１参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

ここで、タイヤハウスビード２３の形状について詳しく説明する。タイヤハウスビード２３は、タイヤハウス７に複数本形成されており、それぞれ、タイヤハウス７に囲まれるタイヤ（不図示）の回転軸を中心とした放射状に延びている。タイヤハウスビード２３は、タイヤハウス対応補強板部１４とトーボード対応補強板部１１ｂとの接続位置に形成されるタイヤハウス対応補強板部稜線Ｌ１５付近から、タイヤハウス対応補強板部１４の車幅方向外側端縁まで延びている。

そして、複数のタイヤハウスビード２３のうち、車両前後方向前側に配置されるタイヤハウスビード２３ａは、車幅方向に延びるダッシュ中央稜線Ｌ１（図２参照）と交差する方向であって、垂直壁部対応補強板部１１ａとトーボード対応補強板部１１ｂとの接続位置に形成されて車幅方向に延びる稜線と交差する方向に延びている。ここで、ダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向とは、車幅方向と交差する方向となる。ダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びる態様としては、例えば、タイヤハウスビード２３の一方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両上下方向上側に配置され、タイヤハウスビード２３の他方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両上下方向下側に配置される態様や、タイヤハウスビード２３の一方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両前後方向前側に配置され、タイヤハウスビード２３の他方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両前後方向後側に配置される態様や、タイヤハウスビード２３の一方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両上下方向上側且つ車両前後方向前側に配置され、タイヤハウスビード２３の他方端が、ダッシュ中央稜線Ｌ１よりも車両上下方向下側且つ車両前後方向後側に配置される態様などがある。

ここで、タイヤハウスビード２３ａの作用について説明する。上述したように、垂直壁部４ａとトーボード４ｂとはダッシュ中央稜線Ｌ１において屈曲した状態で接続されている。また、前突時などに生じる車両前後方向の衝突荷重は、フロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８から垂直壁部４ａに入力される。このため、前突時に、フロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８から垂直壁部４ａに衝突荷重が入力されると、ダッシュ中央稜線Ｌ１に高い応力が作用して、垂直壁部４ａとトーボード４ｂとがダッシュ中央稜線Ｌ１に沿って折れ曲がる。その結果、ダッシュ中央稜線Ｌ１の車幅方向外側に配置されるタイヤハウス７にも、ダッシュ中央稜線Ｌ１に沿った高い応力の作用する高応力線が発生する。そこで、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部１４に、ダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びるタイヤハウスビード２３ａを形成することで、前突時にタイヤハウス７に生じる高応力線にタイヤハウスビード２３ａを交差させることができる。これにより、タイヤハウス７の変形が抑制され、特に、タイヤハウス７の車幅方向外側における変形が大きく抑制される。

フロントサイドメンバビード２４は、フロントサイドメンバ８が延設される垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５の部位に沿って形成されるビードであり、フロントサイドメンバ８に沿って略車両前後方向に延びている。フロントサイドメンバビード２４は、フロントサイドメンバ８と略同じ幅に形成されており、垂直壁部対応補強板部１１ａ、トーボード対応補強板部１１ｂ及びフロアパネル対応補強板部１２を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５と、フロントサイドメンバ８と、フロントサイドメンバビード２４とにより、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５を挟んだ二重の閉断面が形成されている（図１及び図６参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

クロスビード２５は、ダッシュクロスビード１０に対応する位置に形成されるビードであり、ダッシュクロスビード１０に沿って車幅方向に延びている。クロスビード２５は、ダッシュクロスビード１０と略同じ幅に形成されており、垂直壁部対応補強板部１１ａを車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、ダッシュクロスビード１０とクロスビード２５とにより、閉断面が形成されている（図１及び図５参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

薄ビード２６は、ダッシュパネル対応補強板部１１、フロアパネル対応補強板部１２及びフロアトンネル対応補強板部１３を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、ダッシュパネル対応補強板部１１、フロアパネル対応補強板部１２及びフロアトンネル対応補強板部１３と薄ビード２６とにより、閉断面が形成されている（図１、図５及び図６参照）。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

ダッシュパネル対応補強板部１１、フロアパネル対応補強板部１２及びフロアトンネル対応補強板部１３に対する薄ビード２６の膨出高さは、特に限定されるものではないが、車室内が狭くなるのを抑制しつつ補強性能を向上させる観点からは、補強部材３の板厚に対して３〜５倍の寸法であることが好ましい。薄ビード２６の形状は、特に限定されるものではないが、製造容易性の観点からは、矩形であることが好ましい。薄ビード２６の間隔は、特に限定されるものではないが、車体前部２に対する補強部材３の接合をスポット溶接で行う場合は、スポット溶接を行う位置と干渉しないように、５０〜１００ｍｍ程度に設定することが好ましい。また、薄ビード２６は、トンネル下部ビード２１、トンネル上部ビード２２、タイヤハウスビード２３、フロントサイドメンバビード２４及びクロスビード２５と干渉しない範囲で、ダッシュパネル対応補強板部１１、フロアパネル対応補強板部１２及びフロアトンネル対応補強板部１３の全面に形成することが好ましい。

そして、このように構成される補強部材３は、トンネル下部ビード２１、トンネル上部ビード２２、タイヤハウスビード２３、フロントサイドメンバビード２４、クロスビード２５及び薄ビード２６が形成されていない位置において、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７の車両内側に接合されている。

以上説明したように、本実施形態に係る車体前部構造１によれば、タイヤハウス対応補強板部１４に、車幅方向外側端縁からダッシュ中央稜線Ｌ１（車幅方向）と交差する方向にタイヤハウスビード２３ａを延設することで、前突時にタイヤハウス７に生じる高応力線にタイヤハウスビード２３ａを交差させることができるため、タイヤハウス７の剛性を効果的に向上させることができる。これにより、前突時における車体前部２の変形を抑制することができる。

また、タイヤハウス対応補強板部１４によりタイヤハウス７が二重構造となるため、前突時における車体前部２の変形を一層抑制することができる。

また、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部１４にタイヤハウスビード２３を形成することで、タイヤハウス７自体にビードを形成しなくてもタイヤハウス７の剛性を向上させることができる。

そして、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７を跨いで、車幅方向全体に亘る補強部材３がダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７に配設されているため、１枚の補強部材で、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７の補強を行うことができる。

しかも、補強部材３に形成したビードにより、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７との間で閉断面が形成される。このため、簡素な構造としつつ、車体前部２の強度を確保して衝突性能を向上することができる。

また、トンネル下部稜線Ｌ３に対応する位置に形成されるトンネル下部ビード２１は、フロアパネル５及びフロアトンネル６の側壁部６ａにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成される。このため、車体前部２の強度を確保して前突性能を向上させることができる。

また、トンネル上部稜線Ｌ４に対応する位置に形成されるトンネル上部ビード２２と、フロアトンネル６の側壁部６ａ及び上壁部６ｂとにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成されるため、車体前部２の強度を確保して前突性能を向上させることができる。

また、フロントサイドメンバ８に対応する位置に形成されるフロントサイドメンバビード２４と、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５と、フロントサイドメンバ８とにより、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５を挟んだ二重の閉断面が形成される。このため、車両前後方向の座屈強度が高まり、前突性能を更に向上させることができる。

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。

図７に示すように、第２の実施形態に係る車体前部構造３１は、基本的に第１の実施形態に係る車体前部構造１と同様であり、補強部材の形状のみが相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する部分のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分の説明を省略する。

車体前部構造３１に用いられる補強部材３２は、第１の実施形態の補強部材３と同様に、ダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７を跨いで、車幅方向全体に亘ってダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７の車両内側に配設されている。補強部材３２は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と略同じ形状に形成されており、ダッシュパネル４に対応するダッシュパネル対応補強板部４１と、フロアパネル５に対応するフロアパネル対応補強板部４２と、フロアトンネル６に対応するフロアトンネル対応補強板部４３と、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部４４と、を備えている。更に、ダッシュパネル対応補強板部４１は、垂直壁部４ａに対応する垂直壁部対応補強板部４１ａと、トーボード４ｂに対応するトーボード対応補強板部４１ｂと、を備えている。また、フロアトンネル対応補強板部４３は、フロアトンネル６の側壁部６ａに対応するフロアトンネル側壁対応補強板部４３ａと、フロアトンネル６の上壁部６ｂに対応するフロアトンネル上壁対応補強板部４３ｂと、を備えている。なお、補強部材３２は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と、スポット溶接などにより接合されている。

補強部材３２には、第１の実施形態の補強部材３と同様に、トンネル下部ビード２１と、トンネル上部ビード２２と、タイヤハウスビード２３と、フロントサイドメンバビード２４と、クロスビード２５と、が形成されており、車両前後方向前側に配置されるタイヤハウスビード２３ａは、車幅方向に延びるダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びている。なお、補強部材３２には、第１の実施形態の補強部材３に形成される薄ビード２６が形成されていない。

そして、ダッシュパネル対応補強板部４１（垂直壁部対応補強板部４１ａ及びトーボード対応補強板部４１ｂ）、フロアパネル対応補強板部４２及びフロアトンネル対応補強板部４３（フロアトンネル側壁対応補強板部４３ａ及びフロアトンネル上壁対応補強板部４３ｂ）に、複数の軽量化用穴４５が形成されている。なお、タイヤハウス対応補強板部４４には、軽量化用穴４５が形成されていない。また、フロントサイドメンバビード２４及びクロスビード２５には、複数の軽量化用穴４６が形成されている。

軽量化用穴４５及び軽量化用穴４６は、補強部材３２の軽量化を図るものであり、補強部材３２を肉抜きすることにより形成されている。この軽量化用穴４５及び軽量化用穴４６の位置、形状、大きさなどは、補強部材３２の強度を保持できる範囲で、適宜設定することができる。

そして、このように構成される補強部材３２は、トンネル下部ビード２１、トンネル上部ビード２２、タイヤハウスビード２３、フロントサイドメンバビード２４、クロスビード２５、軽量化用穴４５及び軽量化用穴４６が形成されていない位置において、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７の車両内側に接合されている。

以上説明したように、本実施形態に係る車体前部構造３１によれば、補強部材３２に軽量化用穴４５及び軽量化用穴４６を形成することで、タイヤハウスビード２３ａによる前突時の車体前部２の変形抑制機能を確保しつつ、軽量化を図ることができる。

［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。

図８に示すように、第３の実施形態に係る車体前部構造５１は、基本的に第１の実施形態に係る車体前部構造１と同様であり、補強部材の形状のみが相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する部分のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分の説明を省略する。

車体前部構造５１に用いられる補強部材５２は、第１の実施形態の補強部材３と同様に、ダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７を跨いで、車幅方向全体に亘ってダッシュパネル４（垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂ）、フロアパネル５、フロアトンネル６（側壁部６ａ及び上壁部６ｂ）及びタイヤハウス７の車両内側に配設されている。補強部材５２は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と略同じ形状に形成されており、ダッシュパネル４に対応するダッシュパネル対応補強板部６１と、フロアパネル５に対応するフロアパネル対応補強板部６２と、フロアトンネル６に対応するフロアトンネル対応補強板部６３と、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部６４と、を備えている。更に、ダッシュパネル対応補強板部６１は、垂直壁部４ａに対応する垂直壁部対応補強板部６１ａと、トーボード４ｂに対応するトーボード対応補強板部６１ｂと、を備えている。また、フロアトンネル対応補強板部６３は、フロアトンネル６の側壁部６ａに対応するフロアトンネル側壁対応補強板部６３ａと、フロアトンネル６の上壁部６ｂに対応するフロアトンネル上壁対応補強板部６３ｂと、を備えている。なお、補強部材５２は、ダッシュパネル４、フロアパネル５、フロアトンネル６及びタイヤハウス７と、スポット溶接などにより接合されている。

補強部材５２には、補強部材５２の一部を車室内側に膨出させた複数のビードが形成されている。具体的に説明すると、補強部材５２には、第１の実施形態の補強部材３と同様に、タイヤハウスビード２３が形成されており、車両前後方向前側に配置されるタイヤハウスビード２３ａは、車幅方向に延びるダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びている。更に、補強部材５２には、ダッシュ中央稜線ビード７１と、ダッシュ下部稜線ビード７２と、トンネル下部稜線ビード７３と、トンネル上部稜線ビード７４と、タイヤハウス稜線ビード７５と、フロントサイドメンバ稜線ビード７６と、クロスビード稜線ビード７７と、が形成されている。なお、補強部材５２には、第１の実施形態の補強部材３に形成される薄ビード２６が形成されていない。

ダッシュ中央稜線ビード７１は、ダッシュ中央稜線Ｌ１（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、ダッシュ中央稜線Ｌ１に沿って車幅方向に延びている。なお、ダッシュ中央稜線ビード７１は、ダッシュ中央稜線Ｌ１の全長に亘って形成されてもよいが、ダッシュ中央稜線Ｌ１の一部にのみ形成されてもよく、ダッシュ中央稜線Ｌ１に沿って複数形成されてもよい。ダッシュ中央稜線ビード７１は、垂直壁部対応補強板部６１ａとトーボード対応補強板部６１ｂとの接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、垂直壁部４ａ及びトーボード４ｂとダッシュ中央稜線ビード７１とにより、車幅方向に延設される閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

ダッシュ下部稜線ビード７２は、ダッシュ下部稜線Ｌ２（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、ダッシュ下部稜線Ｌ２に沿って車幅方向に延びている。なお、ダッシュ下部稜線ビード７２は、ダッシュ下部稜線Ｌ２の全長に亘って形成されてもよいが、ダッシュ下部稜線Ｌ２の一部にのみ形成されてもよく、ダッシュ下部稜線Ｌ２に沿って複数形成されてもよい。ダッシュ下部稜線ビード７２は、トーボード対応補強板部６１ｂとフロアパネル対応補強板部６２との接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、トーボード４ｂ及びフロアパネル５とダッシュ下部稜線ビード７２とにより、車幅方向に延設される閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

トンネル下部稜線ビード７３は、トンネル下部稜線Ｌ３（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、トンネル下部稜線Ｌ３に沿って車両前後方向に延びている。なお、トンネル下部稜線ビード７３は、トンネル下部稜線Ｌ３の全長に亘って形成されてもよいが、トンネル下部稜線Ｌ３の一部にのみ形成されてもよく、トンネル下部稜線Ｌ３に沿って複数形成されてもよい。トンネル下部稜線ビード７３は、フロアパネル対応補強板部６２とフロアトンネル側壁対応補強板部６３ａとの接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、フロアパネル５及びフロアトンネル６の側壁部６ａとトンネル下部稜線ビード７３とにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

トンネル上部稜線ビード７４は、トンネル上部稜線Ｌ４（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、トンネル上部稜線Ｌ４に沿って車両前後方向に延びている。なお、トンネル上部稜線ビード７４は、トンネル上部稜線Ｌ４の全長に亘って形成されてもよいが、トンネル上部稜線Ｌ４の一部にのみ形成されてもよく、トンネル上部稜線Ｌ４に沿って複数形成されてもよい。トンネル上部稜線ビード７４は、フロアトンネル側壁対応補強板部６３ａとフロアトンネル上壁対応補強板部６３ｂとの接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、フロアトンネル６の側壁部６ａ及び上壁部６ｂとトンネル上部稜線ビード７４とにより、車両前後方向に延設される閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

タイヤハウス稜線ビード７５は、タイヤハウス稜線Ｌ５（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、タイヤハウス稜線Ｌ５に沿って湾曲している。なお、タイヤハウス稜線ビード７５は、タイヤハウス稜線Ｌ５の全長に亘って形成されてもよいが、タイヤハウス稜線Ｌ５の一部にのみ形成されてもよく、タイヤハウス稜線Ｌ５に沿って複数形成されてもよい。タイヤハウス稜線ビード７５は、垂直壁部対応補強板部６１ａ、トーボード対応補強板部６１ｂ及びフロアパネル対応補強板部６２とタイヤハウス対応補強板部６４との接続部分を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、垂直壁部４ａ、トーボード４ｂ及びフロアパネル５とタイヤハウス稜線ビード７５とにより、閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

フロントサイドメンバ稜線ビード７６は、フロントサイドメンバ稜線Ｌ６（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、フロントサイドメンバ稜線Ｌ６に沿って略車両前後方向に延びる細長い環状に形成されている。なお、フロントサイドメンバ稜線ビード７６は、フロントサイドメンバ稜線Ｌ６の全長に亘って形成されてもよいが、フロントサイドメンバ稜線Ｌ６の一部にのみ形成されてもよく、フロントサイドメンバ稜線Ｌ６に沿って複数形成されてもよい。フロントサイドメンバ稜線ビード７６は、垂直壁部対応補強板部１１ａ、トーボード対応補強板部１１ｂ及びフロアパネル対応補強板部１２を車両内側に膨出させることにより形成されている。

クロスビード稜線ビード７７は、クロスビード稜線Ｌ７（図２参照）に対応する位置に形成されるビードであり、クロスビード稜線Ｌ７に沿って車幅方向に延びる細長い環状に形成されている。クロスビード稜線ビード７７は、垂直壁部対応補強板部１１ａを車両内側に膨出させることにより形成されている。

そして、補強部材５２には、軽量化用穴７８が形成されている。軽量化用穴７８は、補強部材５２の軽量化を図るものであり、補強部材５２を肉抜きすることにより形成されている。この軽量化用穴７８の位置、形状、大きさなどは、補強部材５２の強度を保持できる範囲で、適宜設定することができる。なお、図８では、網掛けにより軽量化用穴７８が示されており、トーボード対応補強板部１１ｂ及びタイヤハウス対応補強板部１４に軽量化用穴７８が形成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る車体前部構造５１によれば、稜線に沿って補強部材５２にビードを形成することで、タイヤハウスビード２３ａによる前突時の車体前部２の変形抑制機能を確保しつつ、当該稜線の強度を高めることができる。しかも、このビードにより閉断面を形成することで、この稜線方向の剛性を高めることができる。

［第４の実施形態］
図１０は、第４の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材を示す斜視図である。

図１０に示すように、第４の実施形態に係る車体前部構造に用いる補強部材９１は、基本的に第１の実施形態に係る車体前部構造１に用いる補強部材３と同様であり、タイヤハウスビードの形状のみが相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する部分のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分の説明を省略する。

タイヤハウスビード９３は、補強部材９１のタイヤハウス対応補強板部１４に形成されるビードであり、タイヤハウス対応補強板部１４を車両内側に膨出させることにより形成されている。このため、タイヤハウス７とタイヤハウスビード９３とにより、閉断面が形成されている。なお、この閉断面は、略矩形であることが好ましいが、所望の強度を確保することができれば、必ずしも略矩形でなくてもよい。

ここで、タイヤハウスビード９３の形状について詳しく説明する。タイヤハウスビード９３は、タイヤハウス７に複数本形成されており、それぞれ、ダッシュパネル４とフロントサイドメンバ８及びフロントサイドレール９との接合部Ｐを中心とした放射状に延びている。接合部Ｐは、ダッシュパネル４の垂直壁部４ａと、ダッシュパネル４の車両前後方向前方に配置されるフロントサイドメンバ８（フロントサイドレール９の後端）とが接合する部分である。

ここで、図１１を参照してタイヤハウスビード９３の作用について説明する。図１１は、前突時におけるタイヤハウスの応力分布例を示す図である。上述したように、前突時などに生じる車両前後方向の衝突荷重は、フロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８からダッシュパネル４の垂直壁部４ａに入力される。すると、ダッシュパネル４には、フロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８と接合される接合部Ｐに最も大きい応力が作用し、図１１に示すように、この応力Ｓが、タイヤハウス７において接合部Ｐを中心とした放射状にも広がっていく。そこで、タイヤハウス７に対応するタイヤハウス対応補強板部１４に、接合部Ｐを中心とした放射状に延びるタイヤハウスビード９３を形成することで、タイヤハウスビード９３の延設方向がタイヤハウス７において応力が広がる方向に合わさるため、前突時におけるフロントサイドレール９及びフロントサイドメンバ８からの荷重入力に対する変形抵抗を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、補強部材のタイヤハウス対応補強板部にタイヤハウスビードを形成するものとして説明したが、例えば、図９に示すように、タイヤハウス７自体にタイヤハウスビード８３を形成してもよい。このタイヤハウスビード８３は、補強部材３のタイヤハウス対応補強板部１４に形成されるタイヤハウスビード２３と同様に、タイヤハウス稜線Ｌ５付近から、タイヤハウス７の車幅方向外側端縁まで延びており、車両前後方向前側に配置されるタイヤハウスビード８３ａが、車幅方向に延びるダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びている。

また、上記実施形態では、ダッシュ中央稜線Ｌ１と交差する方向に延びるタイヤハウスビードが、車両前後方向前側に配置されるタイヤハウスビードのみであるものとして説明したが、このようなタイヤハウスビードは、複数形成してもよい。

また、上記実施形態では、タイヤハウスビードの車幅方向内側端縁が、タイヤハウス対応補強板部稜線Ｌ１５付近に配置されるものとして説明したが、タイヤハウスビードの車幅方向内側端縁は、如何なる位置に配置されてもよく、例えば、タイヤハウス対応補強板部稜線Ｌ１５に配置されてもよい。

また、上記実施形態では、補強部材に複数のビードを形成するものとして説明したが、補強部材には、少なくとも、タイヤハウス対応補強板部１４において車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向に延設されるビードが形成されていればよく、補強部材に形成するビード数、位置、形状、大きさなどは、適宜変更することができる。

なお、第１〜第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせることも可能である。すなわち、タイヤハウスやタイヤハウス対応補強板部に、車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向に延設されるビードと、ダッシュパネルとフロントサイドメンバとの接合部を中心とした放射状に延設されるビードとを形成することができる。この場合、これらのビードを共用してもよく、これらのビードを別に形成しても良い。

１…車体前部構造、２…車体前部、３…補強部材、４…ダッシュパネル、４ａ…ダッシュパネルの垂直壁部、４ｂ…ダッシュパネルのトーボード、５…フロアパネル、６…フロアトンネル、６ａ…フロアトンネルの側壁部、６ｂ…フロアトンネルの上壁部、７…タイヤハウス、８…フロントサイドメンバ、８ａ…フロントサイドメンバのフランジ部、８ｂ…フロントサイドメンバの側壁部、８ｃ…フロントサイドメンバの底壁部、９…フロントサイドレール、１０…ダッシュクロスビード、１１…ダッシュパネル対応補強板部、１１ａ…ダッシュパネル対応補強板部の垂直壁部対応補強板部、１１ｂ…ダッシュパネル対応補強板部のトーボード対応補強板部、１２…フロアパネル対応補強板部、１３…フロアトンネル対応補強板部、１３ａ…フロアトンネル側壁対応補強板部、１３ｂ…フロアトンネル上壁対応補強板部、１４…タイヤハウス対応補強板部、２１…トンネル下部ビード、２２…トンネル上部ビード、２３…タイヤハウスビード、２３ａ…タイヤハウスビード、２４…フロントサイドメンバビード、２５…クロスビード、２６…薄ビード、３１…車体前部構造、３２…補強部材、４１…ダッシュパネル対応補強板部、４１ａ…ダッシュパネル対応補強板部の垂直壁部対応補強板部、４１ｂ…ダッシュパネル対応補強板部のトーボード対応補強板部、４２…フロアパネル対応補強板部、４３…フロアトンネル対応補強板部、４３ａ…フロアトンネル側壁対応補強板部、４３ｂ…フロアトンネル上壁対応補強板部、４４…タイヤハウス対応補強板部、４５…軽量化用穴、４６…軽量化用穴、５１…車体前部構造、５２…補強部材、６１…ダッシュパネル対応補強板部、６１ａ…ダッシュパネル対応補強板部の垂直壁部対応補強板部、６１ｂ…ダッシュパネル対応補強板部のトーボード対応補強板部、６２…フロアパネル対応補強板部、６３…フロアトンネル対応補強板部、６３ａ…フロアトンネル側壁対応補強板部、６３ｂ…フロアトンネル上壁対応補強板部、６４…タイヤハウス対応補強板部、７１…ダッシュ中央稜線ビード、７２…ダッシュ下部稜線ビード、７３…トンネル下部稜線ビード、７４…トンネル上部稜線ビード、７５…タイヤハウス稜線ビード、７６…フロントサイドメンバ稜線ビード、７７…クロスビード稜線ビード、７８…軽量化用穴、８３…タイヤハウスビード、８３ａ…タイヤハウスビード、９１…補強部材、９３…タイヤハウスビード、Ｌ１…ダッシュ中央稜線、Ｌ２…ダッシュ下部稜線、Ｌ３…トンネル下部稜線、Ｌ４…トンネル上部稜線、Ｌ５…タイヤハウス稜線、Ｌ６…フロントサイドメンバ稜線、Ｌ７…クロスビード稜線、Ｌ１５…タイヤハウス対応補強板部稜線、Ｐ…接合部、Ｓ…応力分布。

Claims (5)

1. ダッシュパネルにおけるタイヤハウスを構成する部位において、車幅方向外側端縁から車幅方向と交差する方向に延設されるビードを有する車体前部構造。
2. 前記タイヤハウスに接合されて前記タイヤハウスを二重構造とする補強部材を更に有する、
   請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記補強部に前記ビードが形成されている、
   請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記補強部材は、前記タイヤハウス、ダッシュパネル、フロアパネル及びフロアトンネルを跨いで、車幅方向全体に亘って前記タイヤハウス、前記ダッシュパネル、前記フロアパネル及び前記フロアトンネルの車両内側に配設される、
   請求項２又は３に記載の車体前部構造。
5. ダッシュパネルにおけるタイヤハウスを構成する部位において、ダッシュパネルとフロントサイドメンバとの接合部を中心とした放射状に延設されるビードを有する車体前部構造。
   

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